專利名稱：作為脂肪酸及其烷基酯的芳基化和骨架異構(gòu)化催化劑的金屬離子交換的固體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及作為催化劑的固體酸性材料以及涉及將所述催化劑用于脂肪酸和/或其烷基酯的芳基化和異構(gòu)化的用途。本發(fā)明還涉及由上述方法制備的芳基支化的酸和芳基烷基酯。
背景技術(shù)：
脂肪酸及其烷基酯是包括潤滑劑、聚合物、溶劑、化妝品等在內(nèi)的各種組合物的結(jié)構(gòu)單元。脂肪酸通常通過水解來自植物或動物的甘油三酯而得到。天然形成的甘油三酯是甘油與通常為直鏈的偶數(shù)碳羧酸(10-24個碳原子)的酯。最常見的是具有12、14、16和18個碳原子的脂肪酸。脂肪酸可以是飽和的或含有一個或多個不飽和鍵。
長直鏈飽和脂肪酸(C10:0及更高)在室溫下為固體，這使它們在許多應(yīng)用中難以處理。然而，不飽和長鏈脂肪酸如油酸在室溫下為液體，從而易于處理，但由于存在雙鍵而不穩(wěn)定。支化的脂肪酸在許多方面具有類似于直鏈不飽和脂肪酸的性質(zhì)，但沒有不穩(wěn)定的缺點?！爸Щ舅帷北硎竞幸粋€或多個連接在碳鏈骨架上的任何位置的烷基側(cè)基和/或芳基的脂肪酸。因此，對于許多應(yīng)用支化脂肪酸比直鏈脂肪酸更可取。然而，商業(yè)上的支化酸不是天然形成的材料。
在一種方法中，美國專利5,440,059和5,840,942描述了使用酸性粘土作為催化劑的二甲苯與油酸的反應(yīng)。粘土與油酸的重量比為2-0.6；二甲苯與油酸的重量比為至多20。反應(yīng)溫度范圍為130-250℃，但是在高溫下形成大量的二聚體和重質(zhì)酸。
Kohashi的論文(JAOCS，第61卷，第6期，1984年6月)顯示酸性粘土還催化苯酚到油酸上的加成，但是甲苯與油酸的反應(yīng)對催化很慢。
美國專利5,840,942公開了一種制備芳基取代的脂肪酸或脂肪酸酯的方法。該方法涉及使用沸石或特定粘土催化劑。粘土催化劑是已知它們可以用于二聚體酸合成的類型的酸性粘土催化劑。
最后，美國專利5,034,161公開了由得自E.I.du Pont的Nafion催化劑NR-50催化的甲苯、二甲苯、苯酚和油酸之間的反應(yīng)。認為Nafion催化劑是用磺酸處理的全氟代樹脂。
然而，所有這些方法都具有低產(chǎn)率和/或形成高比率的不可取副產(chǎn)物的缺點。因此，需要克服這些缺點的改進方法，即由包含至少一種芳基化合物的直鏈不飽和脂肪酸原料制備芳基支化的脂肪酸的方法，該方法具有高轉(zhuǎn)化率、對支化單體異構(gòu)體具有更高選擇性并采用可再利用的催化劑。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種用不飽和脂肪酸烷基化一種或多種芳族化合物以形成側(cè)芳基支化的脂肪酸的方法。該方法包括使不飽和線性脂肪酸和/或其酯和芳族分子與至少一種固體酸性催化劑接觸。本發(fā)明還涉及由根據(jù)本發(fā)明制備的芳基支化脂肪酸和/或其酯制備的各種衍生物。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及固體酸催化劑在將芳族化合物加成到不飽和脂肪酸上(烷基化)以及異構(gòu)化不飽和脂肪酸中的用途。該酸催化劑是高度活性的并且在簡單處理后可以再利用。烷基化和異構(gòu)化可以同時發(fā)生；烷基化也可以在異構(gòu)化為支化不飽和脂肪酸后發(fā)生?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)催化劑的酸度和/或反應(yīng)條件而調(diào)節(jié)烷基化和異構(gòu)化之間的平衡。在本發(fā)明采用的條件下，觀察到很少的裂解并且只有少量的內(nèi)酯和酮形成。
該方法包括使不飽和線性脂肪酸和/或其甲基酯和一種或多種芳族化合物與至少一種固體酸性催化劑接觸。本發(fā)明的催化劑和方法有利地將脂肪酸和/或烷基酯原料轉(zhuǎn)化為富含芳基支化的脂肪酸和/或芳基支化的烷基酯且低聚物含量低的混合物。雖然本發(fā)明方法的反應(yīng)產(chǎn)物通常既包括飽和產(chǎn)物也包括不飽和產(chǎn)物，并因此都包括在本發(fā)明中，但是對芳基支化的脂肪酸和/或芳基支化的烷基酯的形成有高選擇性。
本發(fā)明還涉及由根據(jù)本發(fā)明制備的芳基支化的脂肪酸和/或烷基酯制備的各種衍生物。
本發(fā)明的固體酸性催化劑和/或載體材料的特征在于其提供了不飽和脂肪酸異構(gòu)化的酸性位點。任選可以將金屬負載在該酸性載體材料上以實現(xiàn)隨后的芳基支化的不飽和脂肪酸到飽和脂肪酸的氫化。
酸性沸石是優(yōu)選的酸載體材料。沸石是通常由下式表示的結(jié)晶硅鋁酸鹽Mn+p/n[(AlO2)p(SiO2)q(q＞p)]·mH2O其中M是IA族(包括氫)或IIA族金屬陽離子，并且n是該金屬的化合價。沸石由通過共用氧原子連接在一起的SiO4和AlO4四面體網(wǎng)絡(luò)組成。鋁具有3+價，導(dǎo)致AlO4四面體上的負電荷過量，該負電荷可以由陽離子如H+補償。當(dāng)M為氫時該材料呈布朗斯臺德酸性，當(dāng)M例如為Cs時該材料呈堿性。在加熱后，布朗斯臺德酸性羥基縮合形成配位不飽和的Al，其作為路易斯酸位點。酸強度、酸位點密度以及布朗斯臺德酸度與路易斯酸度的比率由骨架鋁的水平?jīng)Q定。對于給定類別的沸石，可以通過存在或不存在蒸汽的受控煅燒以及任選隨后浸提所得的額外骨架鋁，或通過例如采用六氟硅酸銨進行化學(xué)處理以改變二氧化硅/氧化鋁的比率。
由于沸石骨架通常帶負電荷，本發(fā)明的電荷平衡陽離子包括一價陽離子如H+、Li+等，二價陽離子如Mg2+、Zn2+等，以及三價陽離子如Ln3+、Y3+、Fe3+、Cr3+等。三維沸石的骨架組成除了Al和Si以外可以含有其它元素如P、Ti、Zr、Mn等。盡管可以采用符合本發(fā)明該實施方案的參數(shù)的任何沸石，但特別是八面沸石(如Y沸石)、β沸石、Offeretite非常適于本發(fā)明方法。根據(jù)采用的特定沸石可以改變沸石的Si/Al比，條件是本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解太低的比率會產(chǎn)生更多的副產(chǎn)物，而太高的比率會降低沸石的活性。在大多數(shù)情況下，沸石的Si/Al比為至少2，直到至少20及更高。例如，β沸石的Si/Al比可以為約5-75，而Y沸石可以為2至約80。
在本發(fā)明實施方案中采用的有用沸石通常是除了質(zhì)子以外還含有或不含有金屬離子的酸性沸石。沸石結(jié)構(gòu)的具體實例包括但不限于八面沸石、絲光沸石、USY、MFI、Mor、Y以及β沸石類。
應(yīng)當(dāng)理解，如果所述酸性沸石沒有負載金屬離子，那么可以任選采用負載有至少一種金屬的能夠氫化該支化不飽和脂肪酸的獨立催化劑。
另外，本發(fā)明方法中采用的酸沸石催化劑必須具有足夠大的孔徑大小以容納脂肪酸和芳族化合物。由于芳基化/異構(gòu)化在沸石催化劑的孔內(nèi)進行，具有小孔的沸石不適用，因為它們不允許脂肪酸和/或芳族化合物進入。這與芳基化在催化劑表面上進行的酸性粘土催化劑顯然不同，因為酸性粘土催化劑不含孔。
在一個實施方案中，可以在本發(fā)明的上下文中采用的沸石包括所有具有10環(huán)結(jié)構(gòu)的沸石以及1維和3維的更高級環(huán)沸石結(jié)構(gòu)類型。實例包括但不限于AEL、AFO(以及為10環(huán)、1維、無的其它結(jié)構(gòu))、FER(以及為10環(huán)、1維、1維的其它結(jié)構(gòu))、MFI、MEL、MEN以及所有更高級環(huán)沸石類型。

(i)＝孔道橫斷
(c)＝無橫斷的孔道交叉*＝孔道編號未確定在另一個實施方案中，本發(fā)明酸性沸石的特征在于其包括具有三維孔結(jié)構(gòu)的材料，其中至少一種孔道結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔徑大小以實現(xiàn)支化脂肪酸和/或其烷基酯的擴散。更具體來講，至少一種孔道結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔徑大小以使脂肪酸和/或烷基酯進入孔中并到達內(nèi)部活性位點。通常該孔徑大小為至少約5.5，優(yōu)選至少6.0。具有三維孔道結(jié)構(gòu)的這類催化劑具有更高的活性，并且與具有一維和/或二維孔道結(jié)構(gòu)的催化劑相比不容易由于孔口堵塞而失活。
在本發(fā)明方法中采用的沸石包含三維孔結(jié)構(gòu)，其中至少一種孔道結(jié)構(gòu)具有足夠大的孔徑大小以允許支化脂肪酸和/或其烷基酯的擴散。通常在環(huán)開口中的氧原子數(shù)量越多，沸石的孔徑大小越大。但是該孔徑大小還由環(huán)的結(jié)構(gòu)形狀確定。在本發(fā)明方法中通?？梢圆捎镁哂腥S孔道結(jié)構(gòu)且孔徑大小為至少約6.0的沸石材料。孔徑大小為至少約6.0的該孔結(jié)構(gòu)通常在它們的結(jié)構(gòu)中包含10和/或12元環(huán)，或更大的環(huán)。
已知具有三維孔道結(jié)構(gòu)的沸石可以由具有一維孔道的沸石與特定的無機酸如硝酸、鹽酸等和/或特定的有機羧酸如乙酸和烴氧酸(oxylic acid)等形成。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知形成具有三維孔道結(jié)構(gòu)的沸石的其它方法。
在另一個實施方案中，本發(fā)明考慮利用中孔硅鋁酸鹽的方法。然而，也可以采用基于其它材料，例如包括過渡金屬和后過渡金屬的那些的其它中孔材料。催化材料，例如可以在本發(fā)明的上下文中采用的那些描述于Angewandte Chemie Int.Ed.(7，2001，1258)，J.Am.Chem.Soc.(123，2001，5014)，J.Phys.Chem.(105，2001，7963)，J.Am.Chem.Soc.(122，2000，8791)，Angew.Chem.Int.Ed.(40，2001，1255)和Chem.Mater.(14，2002，1144)以及中國專利申請01135624.3中，這些文獻在此引入作為參考。
通常，本發(fā)明的中孔硅鋁酸鹽和磷鋁酸鹽的合成涉及初級和次級沸石結(jié)構(gòu)單元前體的制備，這些結(jié)構(gòu)單元前體隨后在表面活性劑或聚合物模板存在下組裝成穩(wěn)定的中孔沸石。得自本發(fā)明的中孔沸石具有與傳統(tǒng)沸石相似的酸度、熱穩(wěn)定性和水熱穩(wěn)定性，并且還具有高催化活性。
作為實例，具有均勻孔徑大小的高度有序的六角形中孔硅鋁酸鹽(MAS-5)由預(yù)形成的硅鋁酸鹽前體與十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)表面活性劑的組裝而合成。表面活性劑的選擇不是限制性特征，因為大多數(shù)季銨鹽、鹽、陰離子和非離子表面活性劑以及在溶液中形成膠束結(jié)構(gòu)的聚合物都是有效的。其它實例包括但不限于十六烷基三甲基、辛基癸基三甲基、十六烷基吡啶、十四烷基三甲基銨、癸基三甲基銨、十二烷基三甲基銨、二甲基二(十二烷基)銨、脂肪烷基胺、脂肪酸及其混合物。
通過加熱硅鋁膠而由鋁和硅前體的水解得到硅鋁酸鹽前體。如上所述，本發(fā)明不限于Al和Si前體，并且還可以采用其它前體如特定的過渡金屬候選物。在80-400℃下加熱硅鋁酸鹽凝膠2-10小時。凝膠的Al2O3/SiO2/TEAOH/H2O摩爾比為1.0/7.0-350/10.0-33.0/500-2000。中孔MAS-5在沸水和蒸汽中都顯示出優(yōu)異的穩(wěn)定性。另外，氨的程序升溫脫附顯示MAS-5的酸強度比傳統(tǒng)中孔材料的酸強度高得多并與中孔β沸石相當(dāng)。對本發(fā)明該材料的分析和測試表明MAS-5曲中孔和微孔組成并且MAS-5的孔壁含有與微孔沸石相似的初級和次級結(jié)構(gòu)單元。認為本發(fā)明中孔硅鋁酸鹽的獨特結(jié)構(gòu)特征引起了觀察到的具有良好有序六角形對稱的中孔硅鋁酸鹽的強酸度和高熱穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的該實施方案中，本發(fā)明不限于全體沸石，或特定的沸石，因為沸石以外的材料可以與本發(fā)明的中孔材料一起采用。然而，沸石是與該實施方案的中孔材料一起采用的優(yōu)選材料，并且任何已知或待發(fā)現(xiàn)的沸石在本發(fā)明的中孔材料形成中的使用都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。更具體來講，使用其它沸石結(jié)構(gòu)的前體，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員易于進行調(diào)節(jié)以制備含有所選特定沸石的結(jié)構(gòu)特征的中孔沸石?？梢栽诒景l(fā)明上下文中采用的沸石的實例包括但不限于沸石A、β沸石、沸石X、沸石Y、沸石L、沸石ZK-5、沸石ZK-4、沸石ZSM-5、沸石ZSM-11、沸石ZSM-12、沸石ZSM-20、ZSM-35、沸石ZSM-23，包括但不限于VPI-5等的磷鋁酸鹽，及其混合物，和/或具有下列骨架結(jié)構(gòu)的沸石材料AEL、AFO、AHT、BOG、CGF、CGS、CON、DFO、FAU、FER、HEU、AFS、AFY、BEA、BPH、CLO、EMT、FAU、GME、MOR、MFI等。
已知硅鋁酸鹽和/或磷鋁酸鹽可以含有金屬或不含金屬。在本發(fā)明該實施方案的上下文中，沸石可含有例如過渡金屬、后過渡金屬、Ln系等的元素。具體實例包括但不限于B、Ti、Ga、Zr、Ge、Va、Cr、Sb、Nb和Y。
在另一個實施方案中，本發(fā)明的催化劑是金屬離子交換的材料，包括沸石、粘土、樹脂、無定形氧化物、分子篩或其混合物。金屬離子可以來自單金屬或來自多金屬，含有或不含有其它添加劑。金屬離子的來源可以是有配體或無配體的含有金屬離子的任何鹽。可以使用混合金屬離子或它們與各種配體的配合物。離子交換可以在水相中進行或在沒有水相的情況下進行，例如通過物理混合該固體材料和一種或多種含有金屬離子的鹽，然后在升高的溫度下煅燒的固態(tài)交換?；陔x子交換容量，離子交換水平可以為痕量金屬離子至100％金屬離子的水平。將離子交換進行到100％離子交換容量以上也可以產(chǎn)生活性催化劑。
作為實例，已知酸性質(zhì)子形式(H+)的沸石如HZSM-5、H-絲光沸石、H-β沸石和HY對于不飽和脂肪酸向支化脂肪酸的異構(gòu)化具有活性。含有VIII族零價金屬的質(zhì)子形式的沸石也是活性催化劑，因為零價金屬不影響沸石中的總體質(zhì)子濃度。當(dāng)帶正電荷的質(zhì)子由金屬離子置換時，總體質(zhì)子濃度降低。由于已知異構(gòu)化通常通過質(zhì)子化的碳正離子機理進行，因此質(zhì)子酸的濃度和強度對于質(zhì)子形式沸石的骨架異構(gòu)化活性很重要。
在本發(fā)明的上下文中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)即使在接近或高于100％的離子交換下，金屬離子交換的沸石都對不飽和脂肪酸的骨架異構(gòu)化具有高活性?；趥鹘y(tǒng)知識這一點特別令人意外，因為質(zhì)子的濃度如果沒有完全消除也會顯著降低。優(yōu)選將較高價金屬用于要求保護的本發(fā)明催化劑中。較高價金屬表示金屬的化合價必須高于零。對于不飽和脂肪酸的異構(gòu)化和芳基支化，元素周期表中的大多數(shù)二價和三價金屬離子顯示出比純質(zhì)子形式的沸石更好的催化活性。活性隨著陽離子類型和離子交換程度而變化。
可以在要求保護的本發(fā)明該實施方案的催化劑上進行交換的更高化合價金屬是非稀土金屬，其包括但不限于Li+、Cu+、Rh+、Ir+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Sr2+、Mo2+、Pd2+、Sn2+、Pt2+、Sc3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、Ga3+、Y3+、Nb3+、Ru3+、Rh3+、Ir3+、Bi3+、Ti4+、Mn4+、Zr4+、Mo4+、Sn4+、V5+、Nb5+、Mo5+及其混合物等。
在另一個實施方案中，本發(fā)明催化劑是磷酸化、硫酸化、和/或鎢酸化的氧化鋯，其任選由至少一種過渡金屬、稀土金屬等摻雜。
在另一個實施方案中，本發(fā)明催化劑是基于雜多陰離子的固體酸，也已知為酸性多金屬氧酸鹽。雜多酸是在陰離子中除了W、Mo、V、Nb、Ta或U以外還具有至少一種其它元素的酸性多金屬氧酸鹽。雜多酸的典型實例包括但不限于下列物質(zhì)H4PMo11VO40KxH4-xPMo11VO40H5PMo10V2O40(NH4)6P2Mo18O62H3PMo12O40，H3PW12O40H4SiW12O40，H4SiMo12O40H9P2V3W15O62H5PMo10V2O40H6P2W18O62H3PMo6W6O40H5PV2Mo10O40最后，也可以有用地采用三氟甲磺酸金屬鹽類型的路易斯酸催化劑作為本發(fā)明方法中的催化劑。
如果至少部分異構(gòu)化或芳基化在約100-350℃的溫度下進行，則通過本發(fā)明方法可以獲得良好的選擇性和轉(zhuǎn)化率。在另一個實施方案中，本發(fā)明的方法在約230-285℃的溫度下進行。因為轉(zhuǎn)化率還是反應(yīng)/接觸時間的函數(shù)，因此優(yōu)選脂肪酸原料與催化劑的接觸時間為至少5分鐘并且典型的反應(yīng)時間為1-16小時。如果該方法在較低的溫度下進行，則還可以使用更長的時間。
通常，當(dāng)該方法以分批或半分批工藝進行時，基于總反應(yīng)混合物，在本發(fā)明方法中采用的催化劑量為0.01-30重量％。在另一個實施方案中，催化劑的用量為0.5-10重量％。在另外一個實施方案中，催化劑的用量為1-5重量％。
本發(fā)明方法既可以以分批工藝也可以以固定床連續(xù)工藝進行。如果至少部分異構(gòu)化在約100-350℃的溫度下進行，則通過本發(fā)明方法可以獲得良好的選擇性和轉(zhuǎn)化率。在另一個實施方案中，本發(fā)明方法在約230-285℃的溫度下進行。因為轉(zhuǎn)化率還是反應(yīng)/接觸時間的函數(shù)，因此優(yōu)選原料與催化劑的接觸時間為至少5分鐘并且典型的反應(yīng)時間為1-16小時。如果該方法在較低的溫度下進行，則還可以使用更長的時間。
當(dāng)采用連續(xù)流動反應(yīng)器時，重時空速為0.01-100。重時空速定義為每小時經(jīng)過1克催化劑的進料克重。
另外，發(fā)現(xiàn)通過使用本發(fā)明的催化劑體系可以再利用催化劑。在某些情況下，可能需要加入新鮮的催化劑同時任選除去部分用過的催化劑，而在其它情況下可能需要再生催化劑。再生可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種方法進行。例如，可以通過利用受控氧化再生和/或通過用溶劑洗滌而完成再生。
典型的原料包括得自天然脂肪和油的脂肪酸和酯。該原料主要是不飽和線性烷基羧酸、相關(guān)的酯或其混合物，任選含有其它有機物。因為本發(fā)明方法設(shè)計為將不飽和脂肪酸和/或烷基酯異構(gòu)化或轉(zhuǎn)化為它們的支化對應(yīng)物，因此有利的是原料包括至少約30重量％的所述不飽和脂肪酸和/或烷基酯。在另一個實施方案中，原料包括至少50重量％的不飽和脂肪酸和/或烷基酯。任何不飽和和/或多不飽和脂肪酸和/或烷基酯，或其混合物都適合作為本發(fā)明的原料。在一個實施方案中，原料包括作為不飽和脂肪酸的油酸和/或油酸的烷基酯，其量為至少40重量％，優(yōu)選至少70重量％。
原料還包括至少一種芳基化合物。通常該芳基化合物是在芳族環(huán)中含有至少六(6)個碳原子的芳族化合物。芳族化合物是苯以及在化學(xué)性質(zhì)上與苯相似的那些化合物。例如，該類化合物傾向于進行離子取代而不是加成，并且它們在電子構(gòu)型上具有相似性。芳基化合物可以被取代或未取代并且芳族環(huán)還可以含有一個或多個雜原子。優(yōu)選的芳基化合物包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、枯烯、苯胺、苯酚、甲基·異丙基苯、苯乙烯、1，3，5-三甲基苯，其混合物等。
本發(fā)明的產(chǎn)物包括芳基化和支化的脂肪酸。本發(fā)明產(chǎn)物的典型芳基支化比例為約1∶1至約1∶2。
另外，本發(fā)明考慮由這里描述的方法制備的支化脂肪酸和烷基酯制備的所有衍生物。
脂肪酸烷基酯和脂肪酸是多功能的結(jié)構(gòu)單元，并且可以將這些材料轉(zhuǎn)化為各種其它的表面活性劑?？赡芊磻?yīng)類型的一些實例列舉如下。由這些原料可以生產(chǎn)非離子、陰離子和陽離子表面活性劑，所有這些都包含在本本發(fā)明的芳基支化的脂肪酸烷基酯和脂肪酸產(chǎn)物可以用作原料以制備與它們的線性對應(yīng)物相同的衍生物。例如，本發(fā)明的芳基支化的烷基酯易于轉(zhuǎn)化為脂肪酸葡糖酰胺和甘油酯?？梢赃M行多羥基分子的烷基化。該類反應(yīng)的實例可以是支化甲基酯與蔗糖制備蔗糖酯的反應(yīng)。已知支化烷基酯向α-磺酸鹽的轉(zhuǎn)化。例如，支化脂肪酸酯磺酸鹽(FAES)可以通過磺化、然后漂白和中和而由支化甲基酯制備。支化脂肪酸烷基酯還可以通過酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其它的支化烷基酯。在大多數(shù)情況下，從反應(yīng)混合物中除去分子量較小的醇，迫使反應(yīng)向所需產(chǎn)物進行。
支化脂肪酸進行許多與它們的線性對應(yīng)物以及線性和支化脂肪酸烷基酯相同的反應(yīng)。例如，本發(fā)明的支化脂肪酸可以通過用堿中和而轉(zhuǎn)化為其皂的形式。N-?；“彼狨タ梢杂杀景l(fā)明脂肪酸的支化脂肪酸或其衍生物與肌氨酸的反應(yīng)而制備。?；牡鞍踪|(zhì)水解物通過用支化脂肪酸或酰氯?；鞍踪|(zhì)水解物而制備。根據(jù)水解物的制備方式，水解物的組成可以不同。這些是常用于個人護理配制劑中的溫和表面活性劑。支化脂肪酸的2-磺基乙酯，也已知為?；u乙基磺酸鹽是優(yōu)異的表面活性劑。該類化合物傾向于對皮膚溫和并且對硬水具有耐受性。酰胺基丙基胺及衍生物由脂肪酸或脂肪酸烷基酯制備。該類表面活性劑已經(jīng)在衣用洗滌劑、洗碟劑和許多個人護理配制劑中發(fā)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用。脂肪酸烷基酯或脂肪酸與鏈烷醇胺的縮合導(dǎo)致鏈烷醇酰胺的形成。根據(jù)其特定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，鏈烷醇酰胺及其衍生物具有各種商業(yè)用途。乙氧基化的鏈烷醇酰胺在配制劑中用作相容劑。許多鏈烷醇酰胺及衍生物用作增稠劑和發(fā)泡劑。支化脂肪酸可以用環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷進行烷氧基化以制備有用的非離子表面活性劑族。支化脂肪酸可以轉(zhuǎn)化為腈，腈是各種陽離子和胺類表面活性劑的結(jié)構(gòu)單元。支化脂肪酸也可以用于制備季銨化的酯胺，季銨酯(esterquats)的反應(yīng)中。季銨酯的主要用途是用于家用織物柔順劑中。
也可以進行支化烷基酯和支化脂肪酸向支化醇的轉(zhuǎn)化。該醇是制備其它類型表面活性劑的另一種結(jié)構(gòu)單元。將醇用于制備烷基聚糖苷(APG)。這些材料提供基于天然糖的親水物。醇到胺和季銨鹽的轉(zhuǎn)化易于發(fā)生并且在陽離子表面活性劑的制備中是工業(yè)上重要的反應(yīng)。非離子表面活性劑通過醇的烷氧基化制備。常用的烷氧基化劑是環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷和環(huán)氧丁烷。將醇(進行或不進行烷氧基化)轉(zhuǎn)化為醇硫酸鹽是工業(yè)上重要的工藝。特別是在歐洲，醇硫酸鹽在洗衣中的應(yīng)用正在增加。其它的應(yīng)用領(lǐng)域包括洗發(fā)劑、紡織加工和乳液聚合。醇還可以轉(zhuǎn)化為磷酸酯。根據(jù)反應(yīng)條件，磷酸單酯和二酯都可以制得。聚烷氧基碳酸酯通過氯乙酸鈉與醇乙氧基化物的反應(yīng)，或由丙烯酸和醇乙氧基化物制備。這些還可以通過在小心控制的條件下進行醇乙氧基化物的直接氧化而制備。
上述說明僅僅是說明性的并且不用于限制本發(fā)明的范圍。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易認識到本發(fā)明的支化產(chǎn)物與它們的線性對應(yīng)物一樣易于用作制備下列方案所說明的各種衍生物的原料。由本發(fā)明的新產(chǎn)物制備的任何及所有衍生物都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
通過下列非限制性實施例說明本發(fā)明。
離子交換程序采用了兩種通用的離子交換程序以制備金屬離子交換的沸石水相離子交換和固態(tài)離子交換。
水相程序為了進行水相離子交換，將計算量的金屬鹽例如用于Cu2+交換的Cu(NO3)2溶于去離子蒸餾水中。然后加入特定用量的NH4+形式的沸石。水與沸石的重量比為約12。金屬鹽的加入量取決于沸石中有多少NH4+陽離子需要交換。例如，如果4000g沸石含有1mol NH4+并且需要20％的交換量，那么需要0.1mol的Cu2+，因為1mol Cu2+可以置換2mol NH4+。因此將0.1mol Cu(NO3)2加入48L水中，然后加入4000g沸石。用HNO3將溶液的pH值調(diào)節(jié)到5。在攪拌下將整個混合物加熱到60℃并保持24小時。通過過濾從溶液中分離沸石并用去離子蒸餾水洗滌3次，每次使用48L水。將沸石過濾，在110℃下干燥過夜，并在550℃下在空氣中煅燒6小時?？梢允褂眠^量的鹽以實現(xiàn)高程度的交換。
固態(tài)程序為了進行固態(tài)離子交換，將計算量的金屬鹽如用于Cu2+交換的CuCl2與干燥的H+形式沸石混合。在N2中以0.5℃/分鐘的速率將混合物加熱到550℃并在550℃下維持10小時。鹽的用量基于有多少H+需要交換。煅燒后，沸石可以直接使用或者可以用去離子蒸餾水洗滌并在使用前在500℃下再次煅燒3小時。
實施例1在250℃下使用Cu2+交換的β沸石進行芳族化合物與油酸的烷基化將1g Cu-β沸石和19.56g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸。甲苯與油酸的總摩爾比為約6。在加入完成后(T＝0)，繼續(xù)反應(yīng)另外4小時。反應(yīng)結(jié)果顯示在表1中。油酸(進料)的組成也列舉在表1中。
表1

實施例2
在220℃下使用Cu2+交換的β沸石進行芳族化合物與油酸的烷基化將1g Cu-β沸石和19.56g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到220℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸。甲苯與油酸的總摩爾比為約6。在加入完成后(T＝0)，繼續(xù)反應(yīng)另外7小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表2中。
表2

實施例3將2g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2，AkzoNobel，630℃煅燒)和16.3g甲苯裝入內(nèi)部配有磁力攪拌器的三頸玻璃燒瓶中。將氮氣引入燒瓶中并通過冷凝器流出。在油浴中將反應(yīng)器加熱到150℃并慢速加入油酸。在2小時內(nèi)共計加入5g油酸(Emersol)。在充分攪拌下將整個混合物在150℃下保持48小時。在反應(yīng)器冷卻到室溫后，通過過濾以分離液體產(chǎn)物和固體催化劑。借助GC分析產(chǎn)物。結(jié)果顯示在表1中。C181酸的轉(zhuǎn)化率為27.6重量％，異構(gòu)化選擇性為24.7重量％，并且烷基化選擇性為53.6重量％。
實施例4將1g雜磷鎢酸(H0.5Cs2.5PW12O40，在N2中200℃煅燒)和16.3g甲苯裝入內(nèi)部配有磁力攪拌器的三頸玻璃燒瓶中。將氮氣引入燒瓶中并通過冷凝器流出。在油浴中將反應(yīng)器加熱到150℃并慢速加入油酸。在5小時內(nèi)共計加入5g油酸(Emersol)并且甲苯與油酸的摩爾比為約10。在充分攪拌下將整個混合物在150℃下保持48小時。在反應(yīng)器冷卻到室溫后，通過離心分離以分離液體產(chǎn)物和固體催化劑。借助GC分析產(chǎn)物。結(jié)果顯示在表1中。C181酸的轉(zhuǎn)化率為7.2重量％，異構(gòu)化選擇性為64.6重量％，并且烷基化選擇性為6.24重量％。
實施例5將0.5g La(CF3SO3)3(一種三氟甲磺酸金屬鹽)和18.79g二甲苯裝入內(nèi)部配有磁力攪拌器的三頸玻璃燒瓶中。將氮氣引入燒瓶中并通過冷凝器流出。在油浴中將反應(yīng)器加熱到150℃并慢速加入油酸(Emersol)。在半小時內(nèi)共計加入5g油酸并且二甲苯與油酸的摩爾比為約10。在充分攪拌下將整個混合物在150℃下保持20小時。在反應(yīng)器冷卻到室溫后，通過過濾以分離液體產(chǎn)物和固體催化劑。借助GC分析產(chǎn)物。結(jié)果顯示在表1中。C181酸的轉(zhuǎn)化率為17.1重量％，異構(gòu)化選擇性為34.9重量％，并且烷基化選擇性為2.6重量％。
實施例6將2g H-β沸石(SAR 50，一種3維大孔酸性沸石)和18.79g二甲苯裝入內(nèi)部配有磁力攪拌器的三頸玻璃燒瓶中。將氮氣引入燒瓶中并通過冷凝器流出。在油浴中將反應(yīng)器加熱到150℃并慢速加入油酸(Emersol)。在2小時內(nèi)共計加入5g油酸，然后在充分攪拌下將整個混合物在150℃下保持20小時。在反應(yīng)器冷卻到室溫后，通過過濾以分離液體產(chǎn)物和固體催化劑。借助GC分析產(chǎn)物。結(jié)果顯示在表1中。C181酸的轉(zhuǎn)化率為15.9重量％，異構(gòu)化選擇性為16.0重量％，并且烷基化選擇性為25.6重量％。
表1

實施例7將2g鎢酸化的氧化鋯(WO3/ZrO2，MEL，一種金屬氧化物改性的氧化鋯)和32.6g甲苯裝入135ml高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(Akzo Nobel)。在加入完成后(T＝0小時)，維持反應(yīng)6小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表2中。對于第6小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為24.3重量％，異構(gòu)化選擇性為42.4重量％，并且烷基化選擇性為14.9重量％。
表2

實施例8將5g WO3/ZrO2和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(Akzo Nobel)。在加入完成后(T＝0小時)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表3中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為75.6重量％，異構(gòu)化選擇性為45.6重量％，并且烷基化選擇性為32.5重量％。
表3

實施例9將2g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2)和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。對反應(yīng)完成后反應(yīng)器中剩余的最終產(chǎn)物進行蒸餾以除去甲苯，并且送入GC-MS和NMR分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表4中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為81.8重量％，異構(gòu)化選擇性為48.6重量％，并且烷基化選擇性為37.6重量％。
表4

NMR分析顯示51mol％的甲苯基在其對位上連接到長烷基鏈上，且49mol％的甲苯基在其鄰位上連接到長烷基鏈上。
實施例10將4g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2)和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)4小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表5中。對于第4小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為92.2重量％，異構(gòu)化選擇性為32.1重量％，并且烷基化選擇性為54.1重量％。
表5

硬脂酸的峰沒有從油酸異構(gòu)體的峰中很好地解析出來。
通過過濾以分離反應(yīng)完成后反應(yīng)器中剩余的產(chǎn)物和固體催化劑，并進行蒸餾以除去甲苯。
實施例11將2g來自實施例8的用過的催化劑和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。結(jié)果顯示在表6中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為45重量％，異構(gòu)化選擇性為64.4重量％，并且烷基化選擇性為14重量％。
表6

對于加成反應(yīng)而言，用過的催化劑比新鮮催化劑具有低得多的活性，但其異構(gòu)化活性幾乎沒有受到影響。這可能是由于形成的焦炭或在第二次裝料過程中吸收的水分，它們主要使用于加成反應(yīng)的強酸位點失活。
實施例12將4g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2)和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到180℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表7中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為60.9重量％，異構(gòu)化選擇性為28.3重量％，并且烷基化選擇性為56.7重量％。
表7

實施例13通過過濾以分離來自實施例10的催化劑并在100℃下干燥4小時。然后在450℃下在空氣中將其煅燒5小時。將2g該煅燒的催化劑和32.6g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(Akzo Nobel)。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為82.7重量％，異構(gòu)化選擇性為51.1重量％，并且烷基化選擇性為37.1重量％。與實施例7相比，表8中顯示的結(jié)果表明通過在空氣中煅燒可以完全恢復(fù)活性。
表8

實施例14將2g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2)和19.56g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。甲苯與油酸的總摩爾比為約6。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表9中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為89.5重量％，異構(gòu)化選擇性為42.8重量％，并且烷基化選擇性為44.6重量％。
表9

實施例15將2g硫酸化的氧化鋯(SO4/ZrO2)和9.78g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸(AkzoNobel)。甲苯與油酸的總摩爾比為約3。在加入完成后(T＝0)，維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表10中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為65.8重量％，異構(gòu)化選擇性為61.6重量％，并且烷基化選擇性為19.5重量％。
表10

實施例16將1g Cu2+交換的β沸石和19.56g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸。甲苯與油酸的總摩爾比為約6。在加入完成后(T＝0)，繼續(xù)反應(yīng)另外4小時。反應(yīng)結(jié)果顯示在表1中。油酸(進料)的組成也列舉在表11中。
表11

實施例17將1g Cu2+交換的β沸石和19.56g甲苯裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到220℃，然后借助泵以5g/h的速率加入10g油酸。甲苯與油酸的總摩爾比為約6。在加入完成后(T＝0)，繼續(xù)反應(yīng)另外7小時并間隔取樣以進行GC分析。反應(yīng)結(jié)果顯示在表12中。
表12

對比例1將2g SO4/ZrO2和10g油酸(Akzo Nobel)裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃。然后維持反應(yīng)4小時。在通過熱過濾而與固體催化劑分離后，液體產(chǎn)物在室溫下固化。該液體產(chǎn)物可能含有不能由所用的GC方法識別的高分子量組分。GC分析結(jié)果顯示在表13中。C181酸的轉(zhuǎn)化率為27.6重量％，異構(gòu)化選擇性為79.4重量％。
表13

該實施例說明了在不存在芳族化合物的情況下硫酸化的氧化鋯催化劑本身的異構(gòu)化活性。與以上給出的實施例相比，可以看出加入芳族化合物在烷基化的同時促進了異構(gòu)化。
對比例2將2g SO4/ZrO2、32.6g甲苯和10g油酸(Akzo Nobel)裝入高壓釜反應(yīng)器中。用N2吹掃該反應(yīng)器3次并充入N2至50psig。采用充分攪拌，在半小時內(nèi)將混合物加熱到250℃。該時間視為T＝0。然后維持反應(yīng)8小時并間隔取樣以進行GC分析。結(jié)果顯示在表14中。對于第8小時的樣品，C181酸的轉(zhuǎn)化率為59.2重量％，異構(gòu)化選擇性為63.3重量％，并且烷基化選擇性為17.3重量％。
表14

在該實施例中，油酸沒有在反應(yīng)前與催化劑和甲苯混合，而是逐漸加入反應(yīng)器中。逐漸加入油酸導(dǎo)致更高的油酸轉(zhuǎn)化率和更高的烷基化產(chǎn)物產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種烷基化和異構(gòu)化不飽和線性脂肪酸和/或烷基酯以形成它們的芳基支化對應(yīng)物的方法，該方法包括在至少一種酸性沸石催化劑存在下對原料進行烷基化和異構(gòu)化反應(yīng)，其中所述沸石含有至少10元的環(huán)結(jié)構(gòu)，并且其中所述原料包括不飽和線性脂肪酸、不飽和脂肪酸的烷基酯或其混合物以及至少一種芳族化合物。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中原料包括至少50重量％的不飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸的烷基酯或其混合物。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中原料包括至少70重量％的油酸。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中原料另外包括至少一種芳基化合物。
5.如權(quán)利要求4的方法，其中所述芳基化合物任選由至少一個雜原子取代。
6.如權(quán)利要求4的方法，其中所述芳基化合物任選在其環(huán)結(jié)構(gòu)中含有至少一個雜原子。
7.如權(quán)利要求4的方法，其中所述芳基化合物主要選自苯、甲苯、二甲苯、枯烯、苯胺、苯酚、甲基·異丙基苯、苯乙烯、1，3，5-三甲基苯，其混合物等。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中所述沸石含有至少一種下列骨架結(jié)構(gòu)AEL、AFO、AHT、BOG、CGF、CGS、CON、DFO、EUO、LAU、MTT、NES、PAR、TON、MEL、AFI、ATO、ATS、CAN、LTL、MTW、ROG、AET、UTD-1、VFI、FAU、FER、HEU、AFS、AFY、BEA、BPH、CLO、EMT、FAU、GME、MOR、MFI、MEL、MEN或其混合物。
9.如權(quán)利要求8的方法，其中沸石的SiO2/Al2O3比為至少5。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中所述酸性沸石催化劑的特征是具有三維孔道的孔結(jié)構(gòu)，其中至少一種孔道結(jié)構(gòu)具有至少6的孔徑大小。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中所述沸石含有至少一種下列骨架結(jié)構(gòu)CON、DFO、FAU、AFS、AFY、BEA、BPH、EMT、GME、MOR或其混合物。
12.如權(quán)利要求10的方法，其中所述沸石含有至少一種孔徑為至少6.5的孔道結(jié)構(gòu)。
13.一種烷基化和異構(gòu)化不飽和線性脂肪酸和/或烷基酯以形成它們的芳基支化對應(yīng)物的方法，該方法包括在至少一種酸性沸石催化劑存在下對原料進行烷基化和異構(gòu)化反應(yīng)，其中所述酸性催化劑含有中孔結(jié)晶相，該中孔結(jié)晶相具有含有初級和次級結(jié)晶結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)的孔壁。
14.如權(quán)利要求13的方法，其中所述催化劑含有中孔和微孔。
15.如權(quán)利要求14的方法，其中所述催化劑是中孔硅鋁酸鹽或含金屬的中孔硅鋁酸鹽。
16.如權(quán)利要求15的方法，其中所述中孔硅鋁酸鹽是中孔沸石。
17.如權(quán)利要求16的方法，其中所述中孔沸石催化劑材料含有15-500的中孔以及在分隔中孔的孔壁中的初級和次級納米尺寸沸石結(jié)構(gòu)單元。
18.如權(quán)利要求16的方法，其中所述中孔沸石含有六角形中孔，所述中孔的孔壁結(jié)構(gòu)含有初級和次級沸石結(jié)構(gòu)單元。
19.如權(quán)利要求18的方法，其中所述初級和/或次級結(jié)晶結(jié)構(gòu)單元基于至少一種選自沸石A、β沸石、沸石X、沸石Y、沸石L、沸石ZK-5、沸石ZK-4、沸石ZSM-5、沸石ZSM-11、沸石ZSM-12、沸石ZSM-20、ZSM-35、沸石ZSM-23、VPI-5及其混合物的沸石。
20.一種烷基化和異構(gòu)化不飽和線性脂肪酸和/或烷基酯以形成它們的芳基支化對應(yīng)物的方法，該方法包括在至少一種酸性沸石催化劑存在下對原料進行烷基化和異構(gòu)化反應(yīng)，其中所述酸性催化劑含有至少一種金屬離子交換的酸性催化劑，其中所述催化劑含有至少一種非零價的金屬離子。
21.如權(quán)利要求20的方法，其中所述非零價的金屬離子主要選自單價金屬、二價金屬、三價金屬、四價金屬、五價金屬、六價金屬及其混合物。
22.如權(quán)利要求21的方法，其中所述的更高價金屬選自Li+、Cu+、Rh+、Ir+、Mg2+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+、Sr2+、Mo2+、Pd2+、Sn2+、Pt2+、Sc3+、Cr3+、Fe3+、Co3+、Ga3+、Y3+、Nb3+、Ru3+、Rh3+、Ir3+、Bi3+、Ti4+、Mn4+、Zr4+、Mo4+、Sn4+、V5+、Nb5+、Mo5+及其混合物等。
23.如權(quán)利要求20的方法，其中金屬離子濃度是催化劑載體交換容量的至少0.001％。
24.如權(quán)利要求23的方法，其中金屬離子濃度是交換容量的至少0.5％。
25.如權(quán)利要求23的方法，其中金屬離子濃度是0.001％至高于200％的交換水平。
26.一種烷基化和異構(gòu)化不飽和線性脂肪酸和/或烷基酯以形成它們的芳基支化對應(yīng)物的方法，該方法包括在至少一種主要選自酸金屬氧化物、多金屬氧酸鹽、三氟甲磺酸金屬鹽及其混合物的催化劑存在下對原料進行烷基化和異構(gòu)化反應(yīng)，其中的酸金屬氧化物包括氧化鋯、氧化鈮、二氧化硅、鎢酸鹽或鉬酸鹽。
27.如權(quán)利要求26的方法，其中所述多金屬氧酸鹽是主要選自H4PMo11VO40、KxH4-xPMo11VO40、H5PMo10V2O40、(NH4)6P2Mo18O62、H3PMo12O40、H3PW12O40、H4SiW12O40、H4SiMo12O40、H9P2V3W15O62、H5PMo10V2O40、H6P2W18O62、H3PMo6W6O40、H5PV2Mo10O40及其混合物的雜多酸。
28.一種通過一種或多種芳族化合物與含有不飽和線性脂肪酸、不飽和脂肪酸的烷基酯或其混合物的原料進行烷基化和異構(gòu)化而制備的芳基支化的脂肪酸或其烷基酯，其中所述烷基化和異構(gòu)化根據(jù)權(quán)利要求1、10、13、20或26中任何一項的方法進行。
29.一種由權(quán)利要求28的芳基支化的脂肪酸或其烷基酯制備的衍生物，其中所述衍生物主要選自兩性、非離子、陰離子和陽離子表面活性劑。
30.如權(quán)利要求29的衍生物，其中所述衍生物主要選自脂肪酸葡糖酰胺、甘油酯、多羥基酯、磺基酯、蔗糖酯、α-磺酸鹽、N-?；“彼狨?、?；牡鞍踪|(zhì)水解物、?；u乙基磺酸鹽、酰胺基丙基胺以及其衍生物、鏈烷醇酰胺、乙氧基化的鏈烷醇酰胺、腈、N-芳基牛磺酸鹽、皂、酯胺、季銨酯、烷基聚糖苷(APG)、醇硫酸鹽、磷酸酯、聚烷氧基碳酸酯及其混合物。
全文摘要
本發(fā)明總體上涉及一種芳基化不飽和線性脂肪酸和/或其烷基酯以形成它們的芳基支化對應(yīng)物的方法。所述芳基化方法包括使所述的不飽和線性脂肪酸和/或其烷基酯和一種或多種芳族化合物與至少一種金屬離子交換的固體材料催化劑接觸。本發(fā)明還涉及由根據(jù)本發(fā)明制備的芳基支化的脂肪酸和/或烷基酯制備的各種衍生物。
文檔編號C11C3/00GK1842587SQ200480024368
公開日2006年10月4日 申請日期2004年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月24日
發(fā)明者Z·張, S·張, J·F·加德貝瑞 申請人:阿克佐 諾貝爾股份有限公司